我国是农业大国，收获后的粮食水分含量往往偏高，在阴雨天气，如果没有良好的粮食干燥设备，将会因水分过大、发霉而产生损失。因此，开发研制降水幅度高、干燥均匀性好、品质优良的干燥机对推动粮食产业的发展有着重要的意义。长期以来，大型烘干机一直在大中型粮库使用，其耗资巨大。小型农用烘干机的问世显得极为迫切和必要，因此设计经济有效的小型烘干机刻不容缓。国外在这方面已有研究，日本已取得了一定的成果。为此，研究设计了一种热泵式节能的小型烘干机，其主要由热泵、敞口式烘干床及管道组成，30码期期必中生产销售滚筒烘干机、气流式烘干机等干燥烘干机械设备。
热风炉是烘干机的重要设备，目前运行的热风炉普遍存在安全性差、使用寿命短和热效率低等缺点。为了克服上述缺点，本设计中采用热泵做热风炉，可以极大提高效率。
l、设计内容
1.1热泵式节能烘干机的结构和工作原理
热泵是把热量从低温物体抽向高温物体的一种装置。从工作原理上讲，它实际上就是制冷机。不过它是从大气中吸收热量，然后通过压缩机做功把热量送给待加热的物体。1852年，开尔文最早提出了把制冷机用作热泵，75年后J．B SHaldane做出第一个热泵，目前热泵已经发展成为一门重要的实用技术。热泵供热比直接用电供热具有很大的优势。例如，如果热泵的工作系数是5（目前商用热泵的工作系数在2-亿间），则电动机每消耗IJ的电能，通过热泵可以向待热物体提供5J的热量。这比直接用电加热经济得多。
热泵式节能烘干机的示意图，如1所示。它结构简单新颖、造价低廉，主要由蒸发器、压缩机、凝结器、节流阀、送风机以及烘干床等部分组成。其中，凝结器和送风机组成热风炉。
热泵式节能烘干机的工作原理：在由电动机带动的压缩机内首先把工质蒸汽（如氨）进行压缩，使其变成高温高压的蒸汽，高温高压的蒸汽被导入冷凝器而凝结成液体；同时，放出大量的热。放出的热量被送风机及时地送到烘干斗中烘烤粮食，而凝结成的液体通过节流阀又变成低温低压的液体，并被导入蒸发器。在蒸发器中低温低压的液体吸收大气中的热量而迅速蒸发，蒸发形成的低压蒸气又回到压缩机而被循环利用。
热泵供热最大的优点是热泵供热比直接用电供热经济节能。这里特别指出的是蒸发器应该尽量安装在朝阳和温度较高的地方，并把蒸发器涂成黑色以便吸收太阳能。如果通过送风管道把从烘干床出来的热风引至蒸发器进一步利用，将会更进一步节省电能。
1.2小型烘干床的设计
热泵式节能烘干床可以采用敞口式烘干床。该烘干床长约1200mm、宽约750Irm，粮层厚度可以在95～105mm间，烘干床上侧板高约240mm下侧板高约60mm，上下侧板与筛孔板之间垫两层橡胶垫，以防止漏风。上下侧板与筛孔板的周边用螺钉固定，每隔100mm固定一个螺钉。在不用的时候，上侧板与筛孔板均可卸下来，清理方便，筛孔板的圆孔直径为3mm，开孔率12%。
热风炉出风口套一个圆筒管道，再接一个90°弯管。弯管上接一个圆筒通道，该通道上接扩散管，以使热风均匀地通过筛孔板。扩散管上接敞口式烘干床。
烘干床体所用钢材要求其外表摩擦因数较小，有利于减少被烘干粮食下滑的阻力，为抗变形能力强，一般可以采用冷轧钢板。
敞口式烘干床有以下几个优点：一是结构简单、容易操作；二是造价低，能被农民接受；三是一机多用，不仅烘干粮食等农产品，还可烘干茶叶、蘑菇等其它农副产品；四是敞口式烘干床还可以与偏心轮连接，组成振动筛。在烘干粮食的同时，摇动偏心轮不断筛动粮食，不仅可以筛掉粮食中的杂物，并使上下层的粮食相互交换，有利于烘干均匀，加速粮食的烘干速度，进一步节省能源。
由于在粮食烘干过程中，粮食的表面水分降低的很快，表面含水量比较低，而粮食的内部含水量还比较高。为了满足粮食内部水分能有效地转移到粮食的表面，可以烘干一段时间后，采取缓苏一段时间的方法，或采用轮换烘干的办法。
2、结语
本文研究设计的一种热泵式节能的小型烘干机，主要由热泵、敞口式烘干床及管道组成。其主要优点是：
1)热泵式节能烘干机结构简单新颖，并且造价低廉；
2)热泵供热和直接用电供热相比，可以大量节约电能，而且从烘干床出来的热量可以通过送风管道引导至蒸发器重复利用，可以进一步节省电能；
3)敞口式烘干床可实现一机多用，不仅可烘干粮食作物，还可烘干茶叶、蘑菇等其它农副产品。
相关烘干机产品：
1、滚筒烘干机
2、气流式烘干机
